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TRIZ思维方法--金鱼法

作者:网络    分类:TRIZ    时间:2021-07-07 10:04:28

俗话说,火车跑得快,全靠车头带。


实际上,懂行的人才知道,火车真想跑得快,铁轨匹配度最为讲究。


2010年9月,沪杭高铁动车组试运行跑出416.8km/h,刷新了高铁运营线试验速度世界记录。同年12月,京沪高铁先导段(枣庄至蚌埠南)试运行跑出486.1km/h世界最高速,这一记录至今仍未被打破,这傲人的成绩与精准目标轨廓打磨施工技术密不可分。


钢轨打磨车车体下部的96个金刚石磨头,通过高精度参数调整,可以从不同角度对“患病”的轨道予以“诊治”。在打磨车离去之后,留下的是“光带”锃亮、光滑平整的铁轨,从而保证了高铁及相关铁路列车的安全平稳高速运行。


TRIZ思维方法

当前打磨车工作时存在的问题:


钢与钢之间的碰撞摩擦,火星飞溅,铁屑粉尘不可避免。


作业后飞扬起来的铁屑黏住了车体,长期如此留下的痕迹,哪怕是用上高压吹风枪,也难以去除。


且飞溅的铁屑温度较高,非常容易飞溅到铁轨两边的草丛中引发火灾或者烧毁线路。


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我们尝试利用金鱼法解决此问题:


1.针对我们存在的问题提出一个异想天开的解决方案。打磨必然产生铁屑,到处乱飞的高温的铁屑导致了火灾的发生,如果我们有一个盒子可以收集所有打磨出来的铁屑就好了。


2.将解决方案分为两个部分现实部分与非现实部分。现实部分在于我们可以制作一个铁质的盒子,非现实部分在于铁屑并不会自动跑进盒子里去。


3.解释非现实部分为何不可行。铁轨在使用过程中会有不同的损伤点,凸起高度可能不同,且打磨刀的角度也不同,因此无法准确捕捉到所有碎屑的飞行轨迹,因此也无法随之调整收集盒的角度。


4.找出那些条件下想法的非现实部分可以变为现实。


1)如果所有打磨点损伤完全一致,那么打磨刀高度角度都一致,飞溅铁屑的飞行轨迹一致,那么非现实部分就变为现实;


2)如果高速图像识别技术可以准确捕捉到所有的碎屑(或者可以引起火灾较大的碎屑)的移动轨迹,且盒子可以迅速捕捉到飞溅的铁屑,那么非现实部分就变为现实;


3)盒子足够大,可以覆盖到所有铁屑可能的飞行轨迹,那么无论铁屑怎么飞都会进入到盒子内。


5.检查系统、超系统、子系统中的资源能否提供此类条件。


对于第一点,打磨点的高度位置均不受控制,很难实现完全一致,系统超系统中并没有可以利用的资源;


对于第二点,对于技术要求非常高,目前系统也没有可以利用的资源;


对于第三点,做一个很大的盒子,由于打磨车本身有很大的承重能力与空间,因此适合收集盒的安装,但是轨道车距离地面高度有限,此为一个限制条件。


6.如果能,则可定义相关想法,即应怎样对情境加以改变,才能实现想法的看似不可行的部分。将这一新想法与初始想法的可行部分,组合为可行的解决方案构想。针对第三点,盒子足够大是需要覆盖所有碎屑可能飞行的轨迹,同时将其引导进入收集盒内,但是由于底部空间限制,钢制的铁盒有可能与地面凸起发生碰撞,我们需要一种柔性的可以阻挡铁屑飞溅的“盒子“,受此启发采用”水帘“盒子进行阻挡,其示意图如下图所示。在铁屑飞溅的路径上密闭排列高压喷嘴,在打磨机构工作时,高压喷嘴喷射水帘阻挡铁屑飞溅,使其能够顺着水流方向流到收集装置,其中废水经过过滤可以再次使用。即使有高速废屑突破水帘也经过冷水降温,而不至于引起火灾。


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总结


金鱼法的核心为大胆假设、科学求证,这恰恰又是进行科研工作的必要环节,因此对金鱼法的使用在进行研究发明中是相对频繁的。也许金鱼法并不是每次都会给我们提供一个非常完美的解决方案,但是它有效改变了我们的思考方式,使我们能够跳脱出固有的结构设计思维。


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